Questions et réponses sur la gravure chimique

QUELS MATÉRIAUX SONT ADAPTÉS AU GRAINAGE?

Le choix du matériau et le traitement thermique jouent un rôle central pour le
résultat de grain ultérieur. Dès l'approvisionnement en matériau, il faut s'assurer
que seuls des aciers adaptés au grain soient utilisés. Tous les composants d'outils
importants (glissières, inserts, etc.) doivent être fabriqués dans le même matériau
afin d'éviter les risques éventuels pour l'aspect du grain et le niveau de brillance.  



Les matériaux appropriés sont 

Nom court N° de matériau Désignation Eschmann
40 CrMnNiMo 8-6-4 1.2738 EST ES Aktuell 1000
--- Alliage spécial ES Aktuell 1200 *) Standard pour prototype
40 CrMnMo 7 1.2311 EST ES Aktuell
--- Alliage spécial ES Multiform SL
X37 CrMoV 5-1 1.2343 ESU *) Limitation, voir ci-dessous ES Maximum 500
---- Alliage spécial *) Limitation, voir ci-dessous ES Primus SL
     
  • Pour les aciers de travail à chaud, on utilise généralement la qualité ESU
    (ElektroSchlackeUmgeschmolzen - laitier électroconducteur). 
    Du fait de la cémentation et de l'alliage, un autre aspect de grain et / ou niveau 
    de brillance (notamment en fonction de la conductivité thermique) est possible 
    en comparaison des aciers de moulage en plastique conventionnels !
LES MÉTAUX NF SONT-ILS COMPATIBLES AVEC LA GRAVURE?

En plus des aciers alliés, on peut également graver les métaux NF les plus courants (par ex.
cuivre, aluminium, laiton ou zinc) et les aciers non alliés. On recommande ici cependant en  
général de tester le résultat de gravure souhaité sur une plaque d'essai. Un fond de gravure
plus rugueux et / ou un aspect de grain globalement divergent peut notamment apparaître
pour ces matériaux en raison de la réaction chimique des acides avec le matériau de base. 

 

Les métaux NF ne sont pas grainables !

QUE SONT LES LIGNES OU BANDES DE STRUCTURE?
Bandes de structure dues à l'écrouissage

Solidifications de structure, traînées et similaire 

Les solidifications de structure dans le matériau à grainer apparaissent souvent lors de
l'usinage de la pièce. Le traitement mécanique peut causer une forte compression de
la structure  d'acier, ce qui entraîne une dureté de surface à tendance plus élevée. Pour
le grain de la pièce, cela entraîne une image de texture irrégulière dans la structure
(par ex. divergences de la profondeur de grain, aspect moucheté, traînées, etc.).

Causes possibles

  • Fraise émoussée
  • Outil de tournage mal poncé
  • Dommages mécaniques 
    (par ex. impact involontaire sur la surface du moule lors du changement d'insert)
  • Dommages dus à une manipulation incorrecte des dispositifs 
    de serrage ou autres outils

Des images de défauts similaires peuvent apparaître en cas de traitement  thermique
incorrect ou de ségrégations physiques lors de la production de l'acier.

DES POLISSAGES SPÉCIAUX SONT-ILS NÉCESSAIRES?
Image de référence

Fraise

Marge de dureté, Rayures

Polissage

Les surfaces qui doivent être revêtues d'une texture de grain, doivent présenter une
certaine qualité de surface (polissage) selon le design et la profondeur de grain.   

 

Exigences

  • Grain général de 320, sans rayures 
  • Textures fines de grain 400, sans rayures
  • Éliminer totalement les restes d'érosion, les rayures de fraisage, etc.
  • Les bords de coupe doivent être exempts de déformation et de bavures
  • Assurer la conservation des bords de design et de lumière
  • Prévoir un champ de référence de 50x50mm poli avec grain en dehors
    du niveau de coupe

Grain et brillance? Les surfaces brillantes polies subissent de petits dommages
(rayures fines) dès le nettoyage, l'application de peinture et le traitement du grain.
En général, les surfaces brillantes polies doivent être à nouveau polies par le client
après le grainage. 

LES SOUDAGES SONT-ILS ÉGALEMENT POSSIBLES?
Hardened edge

Poreux

Marge

En général, les soudages doivent être réalisés par une entreprise spécialisée et le
grain des zones soudées doit être garanti. Il est essentiel pour la capacité de grain
d'un soudage que la soudure atteigne la même image de structure que le matériau
de base en termes de composition, de dureté et de solidité. 

 

Il faut donc choisir la méthode et le matériau de soudage, et un traitement thermique
nécessaire en fonction de la capacité ultérieure de grain. 

 

 

Exigences en cas de soudage:

  • Préparation suffisante (par ex. rectification des fissures en forme de U, etc
  • Choix correct de l'électrode de soudage
  • Traitement thermique adapté pour éviter les durcissements et fissures 
  • Voir aussi : catalogue technique Eschmann Stahl GmbH & Co. KG, page 38 

ATTENTION ! Même en cas de soudage correctement réalisé, il n'est pas possible d'exclure
des divergences dans le niveau de brillance et de profondeur de grain sur le produit fini!  

À QUOI FAUT-IL FAIRE ATTENTION POUR LES CHANFREINS DE DÉMOULAGE?

Les chanfreins min. pour le démoulage d'une profondeur de grain 100% sont 
indiqués en fonction de la texture.  

 

De manière générale, on applique :

Pour une conicité de 1°, on peut démouler au maximum une profondeur
de grain de 0,02 mm

 

Les propriétés du plastique (par ex. difficilement inflammable, renforcé par fibres de verre, etc.) ;
la contraction du matériau, les épaisseurs de paroi, la structure et le contour de l'outil
(par ex. refroidissement, coulée, glissière, etc.) ainsi que les paramètres de fabrication 
pendant le moulage par injection peuvent influencer cette valeur.

Dans les secteurs avec une contraction centrale à attendre, par exemple, une valeur
de référence de conicité trois fois plus grande peut alors être nécessaire pour le
démoulage de toute la profondeur de grain. 

À prendre en compte pour une conception adaptée de l'outil:  

  • le chanfrein minimum de démoulage pour la texture (conf. aux indications du graineur)
  • les ajouts au niveau du matériau (par ex. pour PC-ABS, ABS, composé PP, etc.)
    • les ajouts au niveau de l'outil (par ex. contraction centrale, différences d'épaisseur
      de paroi, zones GID, etc.) 
     

Une réduction de la profondeur de grain est possible et doit être convenue avec
l'utilisateur final au cas par cas!!    

QUE SONT LES TRACES LUMINEUSES?

Les traces lumineuses sont des déformations du plastique dans le sens du démoulage
de l'article ; on les appelle souvent aussi « ruptures blanches ». Les causes peuvent être
par ex. des différences de l'épaisseur de paroi, un haute réimpression, une contraction
libre insuffisante de l'article, des propriétés de matériau du plastique utilisé, etc. Une
optimisation des traces  lumineuses sur la surface grainée est certes possible par la
réduction de la profondeur de grain, mais cela doit être convenu en détail avec l'utilisateur
final car cela peut modifier l'aspect du grain. 

 

Noter que :
Même avec un chanfrein de démoulage suffisant et une profondeur de grain réduite, 
il n'est généralement pas possible d'exclure les traces lumineuses !

QUE SONT LES GRAINS « VIA SÉPARATION »?

Pour les articles avec des grains dans le champ de vision principal, les exemptions 
sur les séparations de glissière et / ou d'insert ne sont souvent pas autorisées. Les
pièces mobiles d'outil sont ici grainées dans l'assemblage, donc via des séparations.


Pour cela, il faut prendre en compte que: 

  • Les séparations avant la gravure doivent être exemptes de déformations et de bavures
    • Les inserts / glissières peuvent être fixé(e)s sur la cavité (le client fournit des
      aides au montage ou l'outilleur aide au montage, par ex. pour les grands outils)
    • Toutes les zones de grain doivent rester visibles et accessibles, même lors de
      la fixation de pièces mobiles
    • Les séparations à bords acérés (« arrêtes coupantes / toit ») doivent être évitées 
      pour éviter les dommages liés à l'usure du matériau lors de la gravure Autrement:
      risque sur la durée
     

La position et le déroulement des séparations doivent généralement être convenus avec l'utilisateur final. 

Si des pièces mobiles ne sont pas grainables dans l'assemblage (par ex. en raison 
d'une mauvaise accessibilité, d'une inclinaison d'arête, etc.), on peut convenir d'exemptions. 

 

ATTENTION ! Les exemptions sont totalement gravées afin d'éviter les problèmes de démoulage 
et ne sont pas prévues comme protection des arêtes. Une gravure partielle est possible et doit
être convenue si nécessaire.

QUE SE PASSE-T-IL AVEC LES SURFACES À RETOUCHER?

Rupture mécanique (CNC) 

(Kopie 1)

Outil avec rupture

Protection de la surface à retoucher avec vernis résistant aux acides
Exemption circulaire 1mm

Coupe arrière
Outil gravé avec surface à retoucher exemptée

Toutes les surfaces à retoucher non visibles doivent être gravées avant la livraison
chez le client en vue du grainage. Les ruptures doivent être fabriquées par CNC
ou au moyen d'une presse à retoucher. Les ruptures sur échantillons sont trop
imprécises, notamment en raison de la contraction de matériau, de la manipulation
manuelle, etc. et peuvent entraîner, dans le pire des cas, une formation d'arête et /
ou des zones libres inacceptables. 

 

Les surfaces à retoucher (par les bords de coupe) sont généralement pourvues de
zones libres non gravées de 1mm max. En fonction de la position et des chanfreins
de démoulage, des zones / positions libres doivent être chanfreinées par le client afin
d'éviter un cisaillement du grain lors du démoulage. 

Exemples de ruptures insuffisantes

Avancer la retouche entière AS/glissière grainée

Surface à retoucher grainée et formation d'arête
Rupture sur modèle :
exemption irrégulière
exemption trop grande
QU'ENTEND-ON PAR NIVEAU DE BRILLANCE?
*) Source de l'image: BYK Gardner

« La brillance est une perception visuelle qui apparaît lors de l'observation de surfaces.
La perception de la brillance est d'autant plus prononcée, que la lumière est reflétée
de manière ciblée ». 

Sur les surfaces rugueuses – ou aussi gravées, la lumière n'est pas seulement reflétée
dans le sens principal de réflexion, mais également de manière diffuse dans d'autres directions.
Cela réduit ainsi la précision de reproduction de la surface : un objet reflété n'est plus reproduit
de manière brillante, mais floue. Plus la lumière est diffusée régulièrement dans la pièce,
plus l'intensité des composants orientés est basse et plus la surface est mate. 

Le niveau de brillance est déterminé par:  

  • la rugosité de la surface
  • la précision de reproduction du plastique  
    • la température de paroi de l'outil  
    • les paramètres du plastique et de traitement
  • les épaisseurs de paroi
  • l'angle de mesure (brillance moyenne / mate avec un angle de réflexion de 60°- 85°)
  • la conductivité thermique de l'acier utilisé, etc. 

Le niveau de brillance ne peut être mesuré en toute sécurité que sur des surfaces planes.
Il n'est pas possible de garantir 
un niveau de brillance spécifique pour l'article.

COMMENT LES OUTILS DOIVENT-ILS ÊTRE LIVRÉS?

Voir la brochure de circulation des produits Eschmann Textures International GmbH 

www.eschmanntextures.de - rubrique téléchargement